利用间充质干细胞的多向分化潜能和细胞外基质的诱导分化作用促进外泌汗腺重建的基础研究

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jinshu
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目的:l、探讨人体外泌汗腺组织体外和体内三维重建的方法和条件,对已构建的外泌汗腺样结构进行鉴定,探讨其在形态、组织结构和功能上与正常外泌汗腺的相似性;2、将溴脱氧尿苷(BrdU)作为标记物,采用标记滞留细胞技术来追踪大鼠外泌汗腺组织中的标记滞留细胞(LRCs),证实干细胞的存在及其分布;3、探索人骨髓间充质干细胞(HBMSCs)在体外三维培养模型中与人外泌汗腺细胞共培养时的转分化情况。  方法:1、将获得的人正常皮肤标本进行一系列处理,用Ⅱ型胶原酶消化法分离、培养原代外泌汗腺细胞,在倒置相差显微镜下观察原代细胞生长情况,用免疫细胞化学方法鉴定原代外泌汗腺细胞表达抗原 pancytokeratin、cytokeratin7(CK7)、cytokeratin19(CK19)、α-smooth muscle actin(α-SMA)、Na+-K+-ATPaseα1、Na+-K+-ATPaseβ、aquaporin5(AQP5)、Na+-K+-2Cl-cotransporter1(NKCC1)、Na+-H+exchanger1(NHE-1)的情况。当原代外泌汗腺细胞达80%融合时,收集细胞,将细胞悬液与Matrigel混匀,分别接种至12孔板和注射至裸鼠腹股沟皮下进行体外和体内三维培养。培养14d后,分别取标本固定,制成石蜡切片,用HE染色、免疫组化染色、六胺银基底膜染色等方法鉴定体内、外三维培养的外泌汗腺样结构和正常外泌汗腺,并对结果进行比较分析;2、将出生后24-48h内的SD大鼠分四组,A组和B组按50 mg/kg进行腹腔注射浓度为10mg/ml的BrdU标记液,而C组和D组腹腔注射等量生理盐水。其中A组和C组连续给药4次,每次间隔2h;B组和D组连续给药4d,每天2次,间隔2h。注射完成后第6周末,取双后足垫,固定并制成石蜡切片,用免疫组化方法检测BrdU阳性细胞;3、体外分别分离、培养和鉴定HBMSCs和人外泌汗腺细胞。将BrdU标记的HBMSCs和外泌汗腺细胞直接共培养于Matrigel中,培养2周后将共培养标本固定,制成石蜡切片,行HE染色,采用免疫组化双染法检测抗原 BrdU/CK7、BrdU/CK19、BrdU/AQP5、BrdU/NKCC1和BrdU/E-cad的表达。  结果:1、经Ⅱ型胶原酶消化后,可在倒置显微镜下观察到有大量外泌汗腺组织从皮肤中游离出来。外泌汗腺组织块接种后培养48h左右即可见其周围长出外泌汗腺细胞,细胞可持续分裂2-3周。原代外泌汗腺细胞接种于Matrigel中进行体外和裸鼠体内三维培养后,细胞增殖、分化形成类似于正常外泌汗腺的管腔样结构。体外培养2周后的标本切片HE染色、六胺银基底膜染色和免疫组化染色显示:二者的外泌汗腺样结构在形态、结构和功能上都接近正常外泌汗腺,尤其体内三维培养所形成的外泌汗腺样结构;2、BrdU阳性细胞散在分布于除表皮内导管部之外的外泌汗腺分泌部和导管部。外泌汗腺中BrdU阳性细胞的阳性率((4.2±1.3)%)明显高于表皮基底层((0.5±0.1)‰)(P<0.05)。不同的给药方案,实验组BrdU阳性细胞的阳性率无明显差异(P>0.05);3、HBMSCs呈克隆样生长,可以向脂肪、成骨、软骨细胞分化,能表达干细胞抗原标志。BrdU标记的HBMSCs和外泌汗腺细胞在Matrigel中体外共培养后,HBMSCs的形态在一定程度上发生向上皮细胞转化。通过HE染色和免疫组化双染色发现两种细胞共同形成类似于正常外泌汗腺的管腔样结构,而且该结构中的部分 BrdU阳性细胞同时表达外泌汗腺细胞所表达的角蛋白、功能蛋白和细胞连接蛋白。  结论:1、外泌汗腺细胞接种在Matrigel中,在体外或裸鼠体内均能形成外泌汗腺样结构,体内三维培养所形成的外泌汗腺样结构,在形态、组织结构及功能上都与正常外泌汗腺更为相似;2、大鼠足垫外泌汗腺中存在干细胞,这些干细胞可能在皮肤损伤修复中起着重要作用;3、将HBMSCs和外泌汗腺细胞接种到Matrigel中进行三维共培养后, HBMSCs不仅参与外泌汗腺的三维重构,还可能发挥功能作用。
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